工厂供配电技术第8章电气安全(防雷和接地)
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天津大学《工厂供电》第8章防雷与接地PPT演示文稿
57
间接触电防护措施 （1）0类设备 （2）Ⅰ类设备 （3）Ⅱ类设备 （4）Ⅲ类设备
58
二、电气防火和防爆
1、爆炸性气体环境危险区域的划分
0区\1区\2区
2、防爆电器设备分为二类
Ⅰ类\Ⅱ类
59
最大试验安全间隙 maximum experimental safe gap(MESG)
在标准规定试验条件下，壳内所有浓度的被试验气体 或蒸汽与空气的混合物点燃后，通过25毫米长的接合面均 不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔面部分之间的 最大间隙。
41
4、接地电阻
（1）接地电阻的要求
接地设施名称
3-35KV配电所高低压宜公用接地系统 3-35KV线路的电杆、金属杆塔的接地系统
接地电阻值（欧 姆）
4
30
低压配电线路的PE线或PEN线的每一重复接地系统
10
计算机系统交流工作接地 计算机系统安全保护接地 混合接地 符合防雷规范
4 4
最小值，一般为1
15
⒈ 避雷针 采用“滚球法”来确定保护范围。
各类防雷建筑物的滚球半径和避雷网格尺寸
建筑物防雷类别 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物
滚球半径hr（m）
30 45 60
避雷网格尺寸（m）
≤5×5或≤6×4 ≤10×10或≤12×8 ≤20×20或≤24×16
16
①单支避雷针的保护范围
最小点燃电流比 minimum ignition current ratio;MICR :
在规定试验条件下，气体、蒸气爆炸性混合物的最小 点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。
60
3、Ⅱ类电气设备，按其适用于爆炸性气体混合物最大试 验安全间隙或最小点燃电流比，分为ⅡA，ⅡB，ⅡC 三 类；并按其最高表面温度分为T1-T6六组。
间接触电防护措施 （1）0类设备 （2）Ⅰ类设备 （3）Ⅱ类设备 （4）Ⅲ类设备
58
二、电气防火和防爆
1、爆炸性气体环境危险区域的划分
0区\1区\2区
2、防爆电器设备分为二类
Ⅰ类\Ⅱ类
59
最大试验安全间隙 maximum experimental safe gap(MESG)
在标准规定试验条件下，壳内所有浓度的被试验气体 或蒸汽与空气的混合物点燃后，通过25毫米长的接合面均 不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔面部分之间的 最大间隙。
41
4、接地电阻
（1）接地电阻的要求
接地设施名称
3-35KV配电所高低压宜公用接地系统 3-35KV线路的电杆、金属杆塔的接地系统
接地电阻值（欧 姆）
4
30
低压配电线路的PE线或PEN线的每一重复接地系统
10
计算机系统交流工作接地 计算机系统安全保护接地 混合接地 符合防雷规范
4 4
最小值，一般为1
15
⒈ 避雷针 采用“滚球法”来确定保护范围。
各类防雷建筑物的滚球半径和避雷网格尺寸
建筑物防雷类别 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物
滚球半径hr（m）
30 45 60
避雷网格尺寸（m）
≤5×5或≤6×4 ≤10×10或≤12×8 ≤20×20或≤24×16
16
①单支避雷针的保护范围
最小点燃电流比 minimum ignition current ratio;MICR :
在规定试验条件下，气体、蒸气爆炸性混合物的最小 点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。
60
3、Ⅱ类电气设备，按其适用于爆炸性气体混合物最大试 验安全间隙或最小点燃电流比，分为ⅡA，ⅡB，ⅡC 三 类；并按其最高表面温度分为T1-T6六组。
第8章 电气安全、接地与防雷-讲义
第四节 过电压与防雷
一、过电压及雷电
过电压：在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要 求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类，雷电 过电压又有直接雷击和间接雷击两种。
二、接闪器
接闪器：专门用来接受直接雷击的金属物体。有避雷针、避雷线、 避雷网。 1、避雷针 避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。它通常安装在建筑物上， 它的下端要经引下线与接地装置连接。避雷针实质上是引雷针，它 把雷电流引入地下，从而保护了线路、设备及建筑物等。 2、避雷线 避雷线：一般采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线，架设在架空 电力线路的上方，其功能和原理与避雷针基本相同。
第三节 电气装置的接地
二、电气装置的接地和接地电阻
1、电气装置应接地或接零的金属部分：
电机金属底座和外壳。
2、接地电阻及其要求
接地电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的 总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，因此接地电 阻可认为就是接地体的流散电阻。
谢谢观看
二、直接触电防护和间接触电防护
对直接接触正常带电部分的防护，如对带电导体加隔离栅 栏等。 对正常时不带电而故障时可带危险电压的外露可导电部分 (如金属外壳、框架等)的防护，例如将正常不带电压的外 露可导电部分接地，并装设保护。
第二节 电气安全与触电急救
一、电气安全的一般措施
加强电气安全教育、严格执行安全工作规程、采用电气安 全用具等。
二、触电的急救处理
1、脱离电源：应迅速切断电源或使用绝缘工具等不导电 物体解脱触电者。 2、急救处理：进行口对口(鼻)的人工呼吸和胸外按压心脏 的人工循环。
第三节 电气装置的接地
一、概念
1、接地
电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。 埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极， 有人工接地体、自然接地体。
工厂供配电技术电气安全防雷和接地
避雷器
管形避雷器 阀形避雷器 金属氧化物避雷器
3.防雷措施
1）架空线的防雷措施 －装设避雷线
在60kV及以上的架空线路上全线装设； 35kV的架空线路上，一般只在进出变配电所的 一段线路上装设； 而10kV及以下线路上一般不装设避雷线。
2）变配电所的防雷措施
① 装设避雷针来防止直击雷。 ② 3~10kV配电线路的进线防雷保护，可以在每路进线终端， 装设FZ型或FS型阀型避雷器，以保护线路断路器及隔离开关。 如果进线是电缆引入的架空线路，则在架空线路终端靠近电缆 头处装设避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
图8.11 3～10kV配电线路的进线防雷保护
3）高压电动机的防雷措施
高压电动机对雷电波侵入的保护应采用FCD型磁吹阀型避
雷器或金属氧化物避雷器。
为了降低沿线路侵入的雷电波波头陡度，减轻其对电动 机绕组绝缘的危害，可在电动机进线前面加一段100～150m的 引入电缆，并在电缆前的电缆头处安装一组阀型避雷器，而 在电动机电源端（母线上）安装一组并联有电容器的磁吹阀 型避雷器，这样可以提高防雷效果。
图8.20 电气设备的保护接地（IT系统）
4.重复接地
在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将 零线上的一点或多点再次与大地作金属性连接，称为 重复接地。
重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零 线的对地电压，减轻触电的危险。
8.3 接地装置
8.3.1自然接地体与人工接地体接地装置的装设
（1）利用自然接地体 （2）埋设人工接地体
注意图 的顺序
图8.13 高压电动机 的防雷保护接线
4）建筑物的防雷措施
根据发生雷电事故的可能性和后果，将建筑物 分成三类。
第一类防雷建筑物是制造、使用或储存爆炸物质，因
工厂供电防雷与接地培训课程
rx h(2hr h) hx (2hr hx )
42 (2 60 42) 8 (2 60 8)
27.3m
现锅炉房在hx=8m 高度上最远屋角距离避雷针的水平 距离为：
rx (12 10 0.5)2 102 23.7m rx 由此可见，烟囱上的避雷针能保护锅炉房。
② 两支避雷针的保护范围
4、 触电防护
直接触电防护措施
（1）将裸露带电部分包以适合的绝缘。 （2）设置遮栏或外护物以防止人体与裸露带电部 分接触。 （3）设置阻挡物以防止人体无意识地触及裸露带 电部分（针对专业人员）。 （4）将裸露带电部分置于人的伸臂范围(1.25米) 以外。 （5）装设漏电保护器作为后备保护，其额定动作 电流不应超过30mA。
（2）TT系统
（3）IT系统
3、接地装置
（1）接地和接地装置
1、接地体；2、接地干线；3、接地支线；4、设备
自然接地体、人工接地体
（2）接地电流和对地电压 接地电流
对地电压
（3）重复接地
4、接地电阻
（1）接地电阻的要求
接地设施名称
3-35KV配电所高低压宜公用接地系统 3-35KV线路的电杆、金属杆塔的接地系统
六、防雷设备
• 大电流——避雷针（避雷线、避雷带、避 雷网）
• 过电压——避雷器
• 两类设备的工作原理： • 1、吸引雷，并将雷电流引入大地，从而保
护附近的电力设备和建筑物免受直击雷危害
构成：接闪器——引下线——接地极
•2、避雷器与被保护设 备并联，过电压将避雷 器击穿对地放电，从而 保护了设备的绝缘
谢谢大家！
三、触电急救
• 脱离电源，拨打急救电话 • 心肺复苏法
•
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.11.2420.11.24Tuesday, November 24, 2020
42 (2 60 42) 8 (2 60 8)
27.3m
现锅炉房在hx=8m 高度上最远屋角距离避雷针的水平 距离为：
rx (12 10 0.5)2 102 23.7m rx 由此可见，烟囱上的避雷针能保护锅炉房。
② 两支避雷针的保护范围
4、 触电防护
直接触电防护措施
（1）将裸露带电部分包以适合的绝缘。 （2）设置遮栏或外护物以防止人体与裸露带电部 分接触。 （3）设置阻挡物以防止人体无意识地触及裸露带 电部分（针对专业人员）。 （4）将裸露带电部分置于人的伸臂范围(1.25米) 以外。 （5）装设漏电保护器作为后备保护，其额定动作 电流不应超过30mA。
（2）TT系统
（3）IT系统
3、接地装置
（1）接地和接地装置
1、接地体；2、接地干线；3、接地支线；4、设备
自然接地体、人工接地体
（2）接地电流和对地电压 接地电流
对地电压
（3）重复接地
4、接地电阻
（1）接地电阻的要求
接地设施名称
3-35KV配电所高低压宜公用接地系统 3-35KV线路的电杆、金属杆塔的接地系统
六、防雷设备
• 大电流——避雷针（避雷线、避雷带、避 雷网）
• 过电压——避雷器
• 两类设备的工作原理： • 1、吸引雷，并将雷电流引入大地，从而保
护附近的电力设备和建筑物免受直击雷危害
构成：接闪器——引下线——接地极
•2、避雷器与被保护设 备并联，过电压将避雷 器击穿对地放电，从而 保护了设备的绝缘
谢谢大家！
三、触电急救
• 脱离电源，拨打急救电话 • 心肺复苏法
•
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.11.2420.11.24Tuesday, November 24, 2020
8第八章防雷与接地-49页PPT资料
绝缘损坏时，人若触及外壳，就有危险，
RERb 人体， IbIE , 通过人体的电流几乎等于零。
12
3、接地电阻的要求
1）大接地短路电流系统中：
RE
2000 IE
2）小接地短路电流系统中
流经接地装置的入地短 路电流，A。
RE
2系统， RE 4
当变压器容量不超过100kVA时， RE 10
TN-C-S系统
9
TT系统：所有设备的外露可导电部分均各自经PE线单独接
地，如图所示。
低压配电的TT系统
10
IT系统：所有设备的外露可导电部分也都各自经PE线
单独接地，如图所示。
低压配电的IT 系统
11
二、保护接地
1、人体的触电 交流电在10mA以上开始对人有危害，当超过50mA时就有致
命危险。人所接触的电压只要达到0.05×（800～1000） ＝40～50V，就有致命的危险。 2、保护接地的作用 若电源的中性点不接地，电机的外壳
接地网普遍由扁钢水平连接，埋入地下0.6～ 0.8m处。面积大体与发电厂和变电所的面积相同， 总接地电阻可按下式估算：
R 0.5 () 一般在0.5～5 的范围内！
S
18
第二节 雷电的形成及危害
一、雷电的形成
积云在运动中受到强气流的作 用，感应出正、负电荷（雷云）。 当雷云附近的电场强度达到一定大 时，与地面静电感应的电荷形成放 电通道（空气绝缘被击穿）。
5、工厂供电系统的防雷 工厂架空线路、变电所及低压进线 的防雷。
6、建筑配电系统的防雷 建筑物防雷分级、民用建筑防雷 措施及装置、防雷电波侵入措施及高层建筑的防雷。
重点：接地；防雷装置；工厂供电系统、建筑配电系统防 雷。
RERb 人体， IbIE , 通过人体的电流几乎等于零。
12
3、接地电阻的要求
1）大接地短路电流系统中：
RE
2000 IE
2）小接地短路电流系统中
流经接地装置的入地短 路电流，A。
RE
2系统， RE 4
当变压器容量不超过100kVA时， RE 10
TN-C-S系统
9
TT系统：所有设备的外露可导电部分均各自经PE线单独接
地，如图所示。
低压配电的TT系统
10
IT系统：所有设备的外露可导电部分也都各自经PE线
单独接地，如图所示。
低压配电的IT 系统
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二、保护接地
1、人体的触电 交流电在10mA以上开始对人有危害，当超过50mA时就有致
命危险。人所接触的电压只要达到0.05×（800～1000） ＝40～50V，就有致命的危险。 2、保护接地的作用 若电源的中性点不接地，电机的外壳
接地网普遍由扁钢水平连接，埋入地下0.6～ 0.8m处。面积大体与发电厂和变电所的面积相同， 总接地电阻可按下式估算：
R 0.5 () 一般在0.5～5 的范围内！
S
18
第二节 雷电的形成及危害
一、雷电的形成
积云在运动中受到强气流的作 用，感应出正、负电荷（雷云）。 当雷云附近的电场强度达到一定大 时，与地面静电感应的电荷形成放 电通道（空气绝缘被击穿）。
5、工厂供电系统的防雷 工厂架空线路、变电所及低压进线 的防雷。
6、建筑配电系统的防雷 建筑物防雷分级、民用建筑防雷 措施及装置、防雷电波侵入措施及高层建筑的防雷。
重点：接地；防雷装置；工厂供电系统、建筑配电系统防 雷。
电气安全、防雷与接地培训课件(ppt93页)
❖
2006年6月6日星期二
EXIT
表7-1 安全电压
安全电压（交流有 效值）（v）
选用举例
额定值
空载上 限值
42
50
在有触电危险的场所使用的手持式电 动工具等
36
43
在矿井、多导电粉尘等场所使用的行 灯等
24
29
工作空间狭窄，操作者容易大面积接 触带电体，如在锅炉、金属容器内
12
15 人体可能经常触及的带电体设备
❖
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
6
8
2006年6月6日星期二
EXIT
❖ 触电及防护
❖ 触电的概念及其危害
人体也是导体，当人体不同部位接触不同 电位时，就有电流流过人体，这就是触电。
触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。
❖电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、 呼吸系统与神经系统，重则危及生命；
❖电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效 应对人体造成的伤害，它可伤及人体内部，甚 至骨骼，还会在人体体表留下诸如电流印、电 纹等触电伤痕。
❖ 严格遵循设计、安装规范；
电气设备、线路的设计、安装，应严格遵 循相关的国家标准，做到精心设计，按图 施工，确保质量，绝不留下事故隐患。
2006年6月6日星期二
EXIT
❖ 加强运行维护和检修试验工作
应定期测量在用电气设备的绝缘电阻及接 地装置的接地电阻，确保处于合格状态； 对安全用具、避雷器、保护电器，也应定 期检查、测试，确保其性能良好、工作可 靠。
第八章 防雷、接地及电气安全
当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷 电场。由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电 荷。当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到25～30kV/cm时， 雷云就开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称为雷电 先导。
当其下行到离地面100～300m时，就引起一个上行的迎雷先导。 当上下行先导相互接近时，正、负电荷强烈吸引、中和而产生强 大的雷电流，并伴有雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段，这 阶段的时间极短。主放电阶段结束后，雷云中的剩余电荷会继续 沿主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声。
这就是直击雷的余辉放电阶段，时间一般为0.03～0.15s，电 流较小，约为几百安。雷电先导在主放电阶段与地面上雷击对象 之间的最小空间距离，称为闪击距离。雷电的闪击距离与雷电流 的幅值和陡度有关。确定直击雷防护范围的“滚球半径”大小， 就与闪击距离有关。
雷云对大地放电（直击雷）示意图 a) 负雷云出现在大地建筑物上方时 b) 负雷云对建筑物顶部尖端放电时
雷电流波形示意图
雷电流的陡度即雷电流波升高的速度。因雷电流开始时数值很快 地增加，陡度也很快达到极大值，当雷电流陡度达到最大值时， 陡度降为零。
雷电流幅值大小的变化范围很大，需要积累大量的资料。图9-3 给出了我国的雷电流幅值概率曲线。从图9-3可知：≥20kA出现 的概率是65%，≥120kA出现的概率只有7%。一般变配电所防雷设 计中的耐雷水平是取雷电流最大幅值为=100kA。
二、防雷设备
防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置等的总和。如图 所示为不同的防雷装置的设置组合。
（二） 雷电形成及有关概念
1、雷电形成
雷电是带有电荷的“雷云”之间、“雷云”对大地或物体之间产 生急剧放电的一种自然现象。关于雷云普遍的看法是：在闷热的天气 里，地面的水汽蒸发上升，在高空低温影响下，水蒸汽凝成冰晶。冰 晶受到上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶 上升，形成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形 成“负雷云”。由于高空气流的流动，正雷云和负雷云均在空中飘浮 不定。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。
第八章电气安全,接地与防雷
触电时间 电流性质 电流路径 体重和健康状况
2020/12/7
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3
第二节 电气安全与触电急救
一、电气安全的一般措施 要有必要的安全知识 安装保护设备 创造不导电环境：绝缘、屏护、间距
2020/12/7
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6
二、触电的急救处理
圆钢直径不应小于10mm。 扁钢截面不应小于100m2，厚度不应小于
4mm。
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23
角钢厚度不应小于4mm。 钢管厚度不应小于3.5mm。 2.自然接地体
兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属 构件、管道和建筑物的钢筋混凝土基础等。
对于变配电所，只能利用它本身的建筑钢筋 混凝土基础作为自然接地体。
2020/12/7
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39
凸出屋面的物体，沿四周设避雷带；在屋 面接闪器保护范围之外的物体，包括其低 层的群房都应装设避雷带；屋面上的金属 物体应与屋面避雷带相连。
2020/12/7
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40
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44
（3）接地装置
人工接地体按接地装置尺寸，垂直接地体 的长度一般为2.5m，其顶距地面0.6～0.7m, 相距5m。
水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出入 口、人行道不小于3m,否则，可采用深埋接 地极等方式。
2020/12/7
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第二节 电气安全与触电急救
一、电气安全的一般措施 要有必要的安全知识 安装保护设备 创造不导电环境：绝缘、屏护、间距
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二、触电的急救处理
圆钢直径不应小于10mm。 扁钢截面不应小于100m2，厚度不应小于
4mm。
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角钢厚度不应小于4mm。 钢管厚度不应小于3.5mm。 2.自然接地体
兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属 构件、管道和建筑物的钢筋混凝土基础等。
对于变配电所，只能利用它本身的建筑钢筋 混凝土基础作为自然接地体。
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凸出屋面的物体，沿四周设避雷带；在屋 面接闪器保护范围之外的物体，包括其低 层的群房都应装设避雷带；屋面上的金属 物体应与屋面避雷带相连。
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（3）接地装置
人工接地体按接地装置尺寸，垂直接地体 的长度一般为2.5m，其顶距地面0.6～0.7m, 相距5m。
水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出入 口、人行道不小于3m,否则，可采用深埋接 地极等方式。
第八章电气安全、接地与防雷
因此对接PE线的设备无电磁干扰。 PE线断线时，正常情况不会使PE的设
备外露可导电部分带电，但在有设备发 生一相接壳故障时，将会带电，危及人 身安全。
9 2019/10/27
在一相接壳或接地故障时过电流保护装 置动作，将切除故障线路。
PE线与N线分开,投资较TN－C高。 适于对安全或抗电磁干扰要求高的
端配电线路不应大于5s。 供电给手握式或移动式用电设备的末端
配电线路不应大于0.4s。
23 2019/10/27
2.单相接地故障的保护措施 (1)利用线路的过电流保护 空0气.1断~0路.4s器(D：W当)之Sp间≥2切或除1.或5时0.，01可~0在.02s(DZ)
之间切除。 熔断器：当被保护线路末端单相短路电
重复接地虽可使PE或PEN断线，并发 生一相接地故障时对人的危险程度大大降 低，但对人还是有危险，所以，PE或PEN 一定要可靠牢固，不允许装设开关或熔断 器。
22 2019/10/27
四 接地故障保护 （一）TN系统的接地故障保护 1.切除故障的时间要求： 相对地额定电压为220V的TN系统： 配电干线和供给固定式用电设备的末
场所。 常用于变压器设在用电建筑物中的
民用建筑供电。
10 2019/10/27
11 2019/10/27
(3)TN－C－S 该系统前部分全为TN－C系统，而后边
有一部分为TN－C系统，有一部分为 TN－S系统。 设备外露可导电部分分接PEN或PE线。 综合了TN－C与TN－S系统的特点。 PE与N线一旦分开，两者不能在相连。
取 2.5V。
32 2019/10/27
(2)漏电保护器额定不动作电流应大于系 统的正常泄漏电流∑Ig ，即：
备外露可导电部分带电，但在有设备发 生一相接壳故障时，将会带电，危及人 身安全。
9 2019/10/27
在一相接壳或接地故障时过电流保护装 置动作，将切除故障线路。
PE线与N线分开,投资较TN－C高。 适于对安全或抗电磁干扰要求高的
端配电线路不应大于5s。 供电给手握式或移动式用电设备的末端
配电线路不应大于0.4s。
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2.单相接地故障的保护措施 (1)利用线路的过电流保护 空0气.1断~0路.4s器(D：W当)之Sp间≥2切或除1.或5时0.，01可~0在.02s(DZ)
之间切除。 熔断器：当被保护线路末端单相短路电
重复接地虽可使PE或PEN断线，并发 生一相接地故障时对人的危险程度大大降 低，但对人还是有危险，所以，PE或PEN 一定要可靠牢固，不允许装设开关或熔断 器。
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四 接地故障保护 （一）TN系统的接地故障保护 1.切除故障的时间要求： 相对地额定电压为220V的TN系统： 配电干线和供给固定式用电设备的末
场所。 常用于变压器设在用电建筑物中的
民用建筑供电。
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(3)TN－C－S 该系统前部分全为TN－C系统，而后边
有一部分为TN－C系统，有一部分为 TN－S系统。 设备外露可导电部分分接PEN或PE线。 综合了TN－C与TN－S系统的特点。 PE与N线一旦分开，两者不能在相连。
取 2.5V。
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(2)漏电保护器额定不动作电流应大于系 统的正常泄漏电流∑Ig ，即：
第八章 电气安全、接地与防雷2
2020/8/2
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接地
接地装置：接地线和接地极组成。 接地电流和对地电压：
电气上的“地”
对地电压：接地部分的对地电压UE。
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二 工作接地与保护接地 （一）工作接地
为保证电力系统和设备正常工作而 进行的接地 电源中性点的接地 防雷设备的接地等 （二）保护接地
为保障人身安全，防止触电而进行的 接地
应装设单相接地保护装置，以便发生一相 接地故障时，给予报警信号。
应用于对连续供电要求高及有易燃易爆的 危险场所。
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三 重复接地
在TN系统中为确保公共PE或PEN 线安全可靠，除电源中性点进行工作接 地外，还必需在PE或PEN线的下列地方 进行必要的重复接地。 电缆或架空线在引入建筑物或车间处。 在架空线的干线和分支线的终端及沿线 每一公里处。 重复接地虽可使PE或PEN断线，并发生 一相接地故障时对人的危险程度大大降 低，但对人还是有危险，所以，PE或 PEN一定要可靠牢固，不允许装设开关 或熔断器。
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(3)TN－C－S
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该系统前部分全为TN－C系统，而后边有 一部分为TN－C系统，有一部分为TN－ S系统。
设备外露可导电部分分接PEN或PE线。 综合了TN－C与TN－S系统的特点。 PE与N线一旦分开，两者不能在相连。
此系统比较灵活，对对安全或抗电 磁干扰要求高的场所采用TN－S系统， 而其它情况则采用TN－C系统。
横线后面的字母(S、C或C-S)表示保护线 与中性线的结合情况。
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1.TN系统(1)TN－C系统------三相四线
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第八章 电气安全接地与防雷PPT课件
等电位作业人员对相邻导线的安全距离
电压等级 KV 10
35
66 110 220 330
安全距离 m 0.6 0.8 0.9 1.4 2.5 3.5
（三）触电的急救处理
1、脱离电源 越快越好
2、急救处理 通知医生急救，并根据情况灵活处理，只有医生有权做出
触电者是否死亡的诊断。 3、人工呼吸
在医生到来之前，维持危重触电人员的基本方法.2 0.5 1 2
5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000
人体电流/mA
50Hz交流电流通过人体时人体生理反应的时间与电流关系区段图
续上页
2.安全电流与安全电压 安全电流是指在特定时间内，通过人体而不致引起心室纤 维性颤动和人体器质性损伤的电流值。我国规定的安全电流值 为30mA（触电时间小于1s）。 安全电压是指人体与电接触时，对人体各部位组织（如皮 肤、心脏、呼吸器官和神经系统）不会造成任何损害的电压。 我国规定正常环境下的安全电压值为50V。
二、 电气安全与触电急救
（一）电气安全的一般措施
1、加强电气安全教育 2、严格执行安全工作规程 3、严格遵循设计、安全规范 4、加强运行维护和检修试验工作 5、采用安全电压和符合安全要求的相应电器 6、采用电气安全用具 7、普及安全用电常识 8、正确处理电气失火事故
（二）不同电压等级的安全距离(DL408-1991)
第八章 电气安全、接地与防雷
第一节 过电压与防雷 第二节 电气装置的接地 第四节 电气安全与触电急救
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
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第八章 电气安全（防雷与接地）
8.1过电压与防雷 8.2电气设备接地 8.3接地装置
8.1过电压与防雷接地
8.1.1雷电与过电压 雷电现象 在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿 气受热上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到 上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分 带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另 一部分较大的带负电的冰 晶则下降，形成“负 雷云”。 不同电荷云团之间，或云与大地之间产生强烈 的放电现象，并伴随强烈的闪光和轰鸣，这就 是雷电现象。
重复接地。
重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零 线的对地电压，减轻触电的危险。
8.3 接地装置
8.3.1自然接地体与人工接地体接地装置的装设
（1）利用自然接地体 （2）埋设人工接地体
图8.22
人工接地体埋设示意图
1. 自然接地体。凡是与大地有可靠且良好接触的设 备或构件，大都可用作自然接地体。如与大地有可靠 连接的建筑物的钢结构、混凝土基础中的钢筋；敷设 在地下而数量不少于两根的电缆金属外皮；敷设在地 下的金属管道及热力管道。输送可燃性气体或液体
金属氧化物避雷器
3.防雷措施
1）架空线的防雷措施 －装设避雷线 在60kV及以上的架空线路上全线装设； 35kV的架空线路上，一般只在进出变配电所的 一段线路上装设； 而10kV及以下线路上一般不装设避雷线。
2）变配电所的防雷措施
① 装设避雷针来防止直击雷。 ② 3~10kV配电线路的进线防雷保护，可以在每路进线终端， 装设FZ型或FS型阀型避雷器，以保护线路断路器及隔离开关。 如果进线是电缆引入的架空线路，则在架空线路终端靠近电缆 头处装设避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
低压电力设备的自然接地线。
② 人工接地线。为了连接可靠并有一定的机械强度，一
般采用钢作为人工接地线。对于接地体和接地线的截面积
应符合我国电气规定的最小规格。
8.2电气设备接地
8.2.1 接地的基本概念 和种类
1.接地的基本概念：电气设备的某部分与大地之间做良 好的电气连接，称为接地。
接地装置是由接地体和接地线两部分组成的。
埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地 体或接地极；接地体与电气设备的金属外壳之间的连 接线，称为接地线；由若干接地体在大地中相互用接 地线连接起来的一个整体，称为接地网。
1.TN系统
整个系统的中性线N与保护线PE是合在一起 的，电气设备不带电金属部分与之相连 。
TN－C系统
TN系统
TN－S系统
配电线路中性线N与保护线PE分开，电气设 备的金属外壳接在保护线PE上。
TN－C－S系统
TN-C和TN-S系统的综合，电气设备大部分 采用TN-C系统接线， 在设备有特殊要求场合局部采用专设保 护线接成TN-S形式
而也称“架空地线”。它的作用和避雷针一 样，将雷电引向自身，并安全导入大地，使
其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
3）避雷带和避雷网
避雷带和避雷网用于在建筑物的边缘及凸出部
分上加装，通过引下线和接地装置很好地连接。
对建筑物进行保护。
4）避雷针（线）的接地装置
接地引下线是接闪器与接地体之间的连接线，
它将接闪器上的雷电流安全地引入接地体，使之
尽快地泄入大地。
2.感应雷和入侵雷防护
避雷器是用来防止 线路的感应雷及沿线路 侵入的过电压波对变电 所内的电气设备造成的
损害。它一般接于各段
母线与架空线的进出口 处，装在被保护设备的
电源侧，与被保护设备
并联。
图8.6避雷器的连接
管形避雷器
避雷器
阀形避雷器
1）避雷针 避雷针是防止直击雷 的有效措施。一定高 度的避雷针（线）下 面，有一个安全区域， 此区域内的物体基本 上不受雷击。我们把 这个安全区域叫做避 雷针的保护范围。
2）避雷线
避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电
装置免受直击雷的装置。它由悬挂在空中的
接地导线、接地引下线和接地体等组成，因
8.1.2防雷保护的措施
1.防直击雷保护：用接闪器、引下线、接地体三 部分组成的避雷装置。 接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。
接闪的金属杆称为避雷针，主要用于保护露
天变配电设备及建筑物；
接闪的金属线称避雷线或架空地线，主要用
于保护输电线路；
接闪的金属带、金属网称避雷带、避雷网，
主要用于保护建筑物。
图8.15 接地电流、对地电压及 接地电流电位分布曲线
接触电压 是指设备的绝缘损坏时，在身体可同时触
及的两部分之间出现的电位差。
跨步电压 是指在故障点附近行走，两脚之间出现的
电位差。跨步电压的大小与离接地点的远近及跨步的长短 有关，离接地点越近，跨步越长，跨步电压就越大。离接 地点达20m时，跨步电压通常为零。
（如煤气、石油）的金属管道除外。
2. 人工接地体。自然接地体不能满足接地要求或无自 然接地体时，应装设人工接地体。人工接地体大多采 用钢管、角钢、圆钢和扁钢制作。一般情况下，人工 接地体采用垂直敷设，特殊情况采用水平敷设。
3.变配电所和车间的接地装置 在变配电所和车间内，尽可能采用“环 路式”接地装置，即在变配电所和车间建 筑物四周，距墙角2-3米打入一圈接地体，
2. TT系统
配电系统的中性线N引出，但电气设备的不带电 金属部分经各自的接地装置直接接地 。
图8.19 TT系统
3. IT系统
电源小电流接地系统的保护接地方式，电气设备的不 带电金属部分直接经接地体接地 。
图8.20 电气设备的保护接地（IT系统）
4.重复接地
在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将 零线上的一点或多点再次与大地作金属性连接，称为
雷电过电压也称外部过电压或大气过电压。 雷电过电压是由于电力系统中的设备或建筑
物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起 的过电压。 大气过电压有两种形式：一种是直接雷击或 直击雷，另一种是感应过电压或感应雷。 雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电 流幅值可高达几十万安，对电力系统的危害 远远超过内部过电压。其可能毁坏电气设备 和线路的绝缘，烧断线路，造成大面积长时 间停电。因此，必须采取有效措施加以防护。
再用扁钢连成环路。这样，接地体间的散
流电场将相互重叠而使地面上的电位分布
较为均匀，因此，跨步电压及接触电压就
很低。
4.接地线
① 自然接地线 。为了节约金属，减少投资，应尽量选择 自然导体作为接地线。如建筑物的金属构架、电梯竖井、 电缆的金属外皮等都可以作为自然接地线。各种金属管道 （可燃液体、可燃或爆炸性气体的金属管道除外）可作为
当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半 球形散开，这一电流称为接地电流－IE。
试验表明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方， 实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的 “地”或“大地”。电气设备的接地部分与零电位的“地” （大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压，如图中 的UE。
图8.11 3～10kV配电线路的进线防雷保护
3）高压电动机的防雷措施
高压电动机对雷电波侵入的保护应采用FCD型磁吹阀型避 雷器或金属氧化物避雷器。
为了降低沿线路侵入的雷电波波头陡度，减轻其对电动 机绕组绝缘的危害，可在电动机进线前面加一段100～150m 的引入电缆，并在电缆前的电缆头处安装一组阀型避雷器， 而在电动机电源端（母线上）安装一组并联有电容器的磁吹 阀型避雷器，这样可以提高防雷效果。
图8.16 跨步电压和 接触电压示意图
2、接地的种类
接地的种类
工作接地
接地
保护接地
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
重复接地
8.2.2接地系统
（1）工作接地 工作接地是为保证电力系统和电气设备达到正常工 作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、 防雷装置的接地等。
（2）保护接地
为了保障人身安全，将电力设备正常情况不带电的 外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。 保护接地可分为三种不同类型，即TN系统、IT系统 和TT系统。
注意图 的顺序
图8.13 高压电动机 的防雷保护接线
4）建筑物的防雷措施
根据发生雷电事故的可能性和后果，将建筑物 分成三类。
第一类防雷建筑物 是制造、使用或储存爆炸物质，因 电火花会引起爆炸，造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物； 第二类防雷建筑物 是制造、使用或储存爆炸物质，电 火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建 筑物； 第三类防雷建筑物 是除第一、二类建筑物以外的爆炸、 火灾危险的场所。
8.1过电压与防雷 8.2电气设备接地 8.3接地装置
8.1过电压与防雷接地
8.1.1雷电与过电压 雷电现象 在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿 气受热上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到 上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分 带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另 一部分较大的带负电的冰 晶则下降，形成“负 雷云”。 不同电荷云团之间，或云与大地之间产生强烈 的放电现象，并伴随强烈的闪光和轰鸣，这就 是雷电现象。
重复接地。
重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零 线的对地电压，减轻触电的危险。
8.3 接地装置
8.3.1自然接地体与人工接地体接地装置的装设
（1）利用自然接地体 （2）埋设人工接地体
图8.22
人工接地体埋设示意图
1. 自然接地体。凡是与大地有可靠且良好接触的设 备或构件，大都可用作自然接地体。如与大地有可靠 连接的建筑物的钢结构、混凝土基础中的钢筋；敷设 在地下而数量不少于两根的电缆金属外皮；敷设在地 下的金属管道及热力管道。输送可燃性气体或液体
金属氧化物避雷器
3.防雷措施
1）架空线的防雷措施 －装设避雷线 在60kV及以上的架空线路上全线装设； 35kV的架空线路上，一般只在进出变配电所的 一段线路上装设； 而10kV及以下线路上一般不装设避雷线。
2）变配电所的防雷措施
① 装设避雷针来防止直击雷。 ② 3~10kV配电线路的进线防雷保护，可以在每路进线终端， 装设FZ型或FS型阀型避雷器，以保护线路断路器及隔离开关。 如果进线是电缆引入的架空线路，则在架空线路终端靠近电缆 头处装设避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
低压电力设备的自然接地线。
② 人工接地线。为了连接可靠并有一定的机械强度，一
般采用钢作为人工接地线。对于接地体和接地线的截面积
应符合我国电气规定的最小规格。
8.2电气设备接地
8.2.1 接地的基本概念 和种类
1.接地的基本概念：电气设备的某部分与大地之间做良 好的电气连接，称为接地。
接地装置是由接地体和接地线两部分组成的。
埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地 体或接地极；接地体与电气设备的金属外壳之间的连 接线，称为接地线；由若干接地体在大地中相互用接 地线连接起来的一个整体，称为接地网。
1.TN系统
整个系统的中性线N与保护线PE是合在一起 的，电气设备不带电金属部分与之相连 。
TN－C系统
TN系统
TN－S系统
配电线路中性线N与保护线PE分开，电气设 备的金属外壳接在保护线PE上。
TN－C－S系统
TN-C和TN-S系统的综合，电气设备大部分 采用TN-C系统接线， 在设备有特殊要求场合局部采用专设保 护线接成TN-S形式
而也称“架空地线”。它的作用和避雷针一 样，将雷电引向自身，并安全导入大地，使
其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
3）避雷带和避雷网
避雷带和避雷网用于在建筑物的边缘及凸出部
分上加装，通过引下线和接地装置很好地连接。
对建筑物进行保护。
4）避雷针（线）的接地装置
接地引下线是接闪器与接地体之间的连接线，
它将接闪器上的雷电流安全地引入接地体，使之
尽快地泄入大地。
2.感应雷和入侵雷防护
避雷器是用来防止 线路的感应雷及沿线路 侵入的过电压波对变电 所内的电气设备造成的
损害。它一般接于各段
母线与架空线的进出口 处，装在被保护设备的
电源侧，与被保护设备
并联。
图8.6避雷器的连接
管形避雷器
避雷器
阀形避雷器
1）避雷针 避雷针是防止直击雷 的有效措施。一定高 度的避雷针（线）下 面，有一个安全区域， 此区域内的物体基本 上不受雷击。我们把 这个安全区域叫做避 雷针的保护范围。
2）避雷线
避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电
装置免受直击雷的装置。它由悬挂在空中的
接地导线、接地引下线和接地体等组成，因
8.1.2防雷保护的措施
1.防直击雷保护：用接闪器、引下线、接地体三 部分组成的避雷装置。 接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。
接闪的金属杆称为避雷针，主要用于保护露
天变配电设备及建筑物；
接闪的金属线称避雷线或架空地线，主要用
于保护输电线路；
接闪的金属带、金属网称避雷带、避雷网，
主要用于保护建筑物。
图8.15 接地电流、对地电压及 接地电流电位分布曲线
接触电压 是指设备的绝缘损坏时，在身体可同时触
及的两部分之间出现的电位差。
跨步电压 是指在故障点附近行走，两脚之间出现的
电位差。跨步电压的大小与离接地点的远近及跨步的长短 有关，离接地点越近，跨步越长，跨步电压就越大。离接 地点达20m时，跨步电压通常为零。
（如煤气、石油）的金属管道除外。
2. 人工接地体。自然接地体不能满足接地要求或无自 然接地体时，应装设人工接地体。人工接地体大多采 用钢管、角钢、圆钢和扁钢制作。一般情况下，人工 接地体采用垂直敷设，特殊情况采用水平敷设。
3.变配电所和车间的接地装置 在变配电所和车间内，尽可能采用“环 路式”接地装置，即在变配电所和车间建 筑物四周，距墙角2-3米打入一圈接地体，
2. TT系统
配电系统的中性线N引出，但电气设备的不带电 金属部分经各自的接地装置直接接地 。
图8.19 TT系统
3. IT系统
电源小电流接地系统的保护接地方式，电气设备的不 带电金属部分直接经接地体接地 。
图8.20 电气设备的保护接地（IT系统）
4.重复接地
在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将 零线上的一点或多点再次与大地作金属性连接，称为
雷电过电压也称外部过电压或大气过电压。 雷电过电压是由于电力系统中的设备或建筑
物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起 的过电压。 大气过电压有两种形式：一种是直接雷击或 直击雷，另一种是感应过电压或感应雷。 雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电 流幅值可高达几十万安，对电力系统的危害 远远超过内部过电压。其可能毁坏电气设备 和线路的绝缘，烧断线路，造成大面积长时 间停电。因此，必须采取有效措施加以防护。
再用扁钢连成环路。这样，接地体间的散
流电场将相互重叠而使地面上的电位分布
较为均匀，因此，跨步电压及接触电压就
很低。
4.接地线
① 自然接地线 。为了节约金属，减少投资，应尽量选择 自然导体作为接地线。如建筑物的金属构架、电梯竖井、 电缆的金属外皮等都可以作为自然接地线。各种金属管道 （可燃液体、可燃或爆炸性气体的金属管道除外）可作为
当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半 球形散开，这一电流称为接地电流－IE。
试验表明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方， 实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的 “地”或“大地”。电气设备的接地部分与零电位的“地” （大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压，如图中 的UE。
图8.11 3～10kV配电线路的进线防雷保护
3）高压电动机的防雷措施
高压电动机对雷电波侵入的保护应采用FCD型磁吹阀型避 雷器或金属氧化物避雷器。
为了降低沿线路侵入的雷电波波头陡度，减轻其对电动 机绕组绝缘的危害，可在电动机进线前面加一段100～150m 的引入电缆，并在电缆前的电缆头处安装一组阀型避雷器， 而在电动机电源端（母线上）安装一组并联有电容器的磁吹 阀型避雷器，这样可以提高防雷效果。
图8.16 跨步电压和 接触电压示意图
2、接地的种类
接地的种类
工作接地
接地
保护接地
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
重复接地
8.2.2接地系统
（1）工作接地 工作接地是为保证电力系统和电气设备达到正常工 作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、 防雷装置的接地等。
（2）保护接地
为了保障人身安全，将电力设备正常情况不带电的 外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。 保护接地可分为三种不同类型，即TN系统、IT系统 和TT系统。
注意图 的顺序
图8.13 高压电动机 的防雷保护接线
4）建筑物的防雷措施
根据发生雷电事故的可能性和后果，将建筑物 分成三类。
第一类防雷建筑物 是制造、使用或储存爆炸物质，因 电火花会引起爆炸，造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物； 第二类防雷建筑物 是制造、使用或储存爆炸物质，电 火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建 筑物； 第三类防雷建筑物 是除第一、二类建筑物以外的爆炸、 火灾危险的场所。